MCU給電源插座上鎖
系統(tǒng)流程方面(圖1),在無熔絲開關(guān)打開后,MCU進入初始化階段,在判別是否有人使用前,會先進行溫度感測,若溫度在安全範(fàn)圍,將開始接收RFID訊號,當(dāng)正確的使用者每感應(yīng)一次RFID,都將回傳至MCU,使暫存器Money值+1。
每Money的值可使用USB充電,電量為500mAh。在進行供電后,使用的電量將會經(jīng)由霍爾元件,并透過庫倫量測法去計算使用量,當(dāng)使用量超過使用者選擇的上限時,將自動斷電。
庫倫測量法簡介
庫倫測量法將使用的電流值對時間積分來計算電流的總流量,并以使用的時間積分得到總用量Ah,如公式(1)
公式(1)
其中,id(t)為隨著時間而改變的電流、tdn為開始使用的初始時間,而tdo為結(jié)束使用的最終時間。
測試方式
以下將分別對霍爾元件及溫度感測器進行個別實驗測試。
霍爾元件具高準(zhǔn)確度
我們採用的霍爾元件為CSLW6B1這個IC。主要進行測試項目為:霍爾元件感測后,經(jīng)運算的電流值是否與電流表量測值相符。
測試的範(fàn)圍為一般USB供電電流範(fàn)圍為0~1,000mA。測試方法為在室溫下,流經(jīng)霍爾元件后再流經(jīng)負載。并將霍爾元件訊號接至HT46RU232進行A/D轉(zhuǎn)換,進行運算后得到的電流值,測試結(jié)果如表2。
由于長時間的供應(yīng)電源,會使系統(tǒng)內(nèi)部溫度些許上升。我們將系統(tǒng)進行供電,3小時后,系統(tǒng)內(nèi)溫度從室溫28℃上升至36℃,再次進行霍爾元件準(zhǔn)確度的測量。測試結(jié)果如表3。
由測試結(jié)果顯示,在常溫下的測試平均誤差在1.06%,使用3小時后,溫度上升至36℃時,平均誤差在2.78%,表現(xiàn)較差,但由于USB供電電流大小大多為300?1,000mA,如只計算這段的誤差值,常溫下誤差為0.83%、36℃下誤差為1.75%,顯見庫倫量測法式有足夠的準(zhǔn)確度。
經(jīng)溫度感測得知安全溫度為55℃
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